SiC MOSFET器件参数对并联均流的影响

作     者：Dusengimana Rongin 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：赵志斌

授予年度：2022年

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：SiC MOSFET 瞬态并联均流 参数补偿 芯片筛选 

摘      要：以碳化硅为代表的宽禁带功率半导体器件凭借其优异的性能,逐步应用于高频、高温和大功率电力电子领域。由于商业化量产的SiC MOSFET芯片电流等级较低,采用多个分立器件并联或多芯片并联功率模块是解决更大功率应用需求的重要手段。然而,在开通和关断过程中的瞬态不平衡电流对并联SiC MOSFET的安全性和稳定性提出了挑战。针对SiC MOSFET并联瞬态不均流问题,本文研究了器件参数对其开通和关断瞬态电流均衡的影响。由于制造批次和工艺不同,器件参数本身存在很大的分散性。因此,为了提高并联SiC MOSFET开关瞬态电流均衡,我们首先分析了器件参数对并联SiC MOSFET开关瞬态均流的影响。分析表明,主要影响并联SiC MOSFET开关瞬态特性的参数是阈值电压、栅极电阻、寄生电容。然后,对不同器件参数的影响进行了对比研究和优化,以同时抑制开通和关断瞬态电流不均衡问题。我们进行了双脉冲电路仿真,用于评估器件特性和测量结果。通过对单参数影响的研究,提出了单参数调控和多参数互补调控两种调控方法。所提方法均使用LTspice进行了仿真验证。最后,本文为SiC MOSFET并联前提供了筛选策略。